Patrimoine Scientifique de l'Université de Strasbourg

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Alsace, Bas-Rhin, Strasbourg


Sommaire objets mobiliers

Vue de détail du limbe du sextant de Ramsden.

Vue de détail du limbe du sextant de Ramsden.

Auteur : Phot. Inv. C. Menninger

Localisation

Commune : Strasbourg
Numéro INSEE de la commune : 67482
Aire d'étude : Strasbourg

Désignation

Parties constituantes non étudiées :

Eléments d'historique

Auteur(s) de l'oeuvre : auteur inconnu
Commentaire historique : Les objets étudiés, dont le nombre avoisine les 200, ont été regroupés en 149 entrées dont on trouvera ci-dessous un descriptif qualitatif et quantitatif.

Diversité et qualité La qualité de la collection d´instruments de l´observatoire de Strasbourg est à la hauteur de la complexité de sa longue histoire. Les instruments les plus précieux de l´ensemble étudié sont sans aucun doute un astrolabe marocain de 1209 et un astrolabe signé Krabbe de 1579. Entrés tous deux dans l´inventaire allemand en 1879, leurs parcours antérieurs à cette date sont assez mal connus. Si la présence à l´observatoire d´un globe céleste de Coronelli (1697) de plus d´un mètre de diamètre est attestée par une photo des années 1920, sa provenance n´est pas non plus documentée. Les autres globes de la collection - globe terrestre de Forest, globe de Mars de Flammarion et d´Antoniadi et globe de la Lune de von Lade -, de dimensions beaucoup plus modestes, datent tous de la fin du 19e siècle et soulèvent beaucoup moins d´interrogations. Une carte de la Lune de Van Langren et une sphère armillaire ptolémaïque de Delamarche complètent cet ensemble de « représentations » du monde.

Sont évidemment présents dans la collection un nombre important d´instruments d´observations astronomiques, dont certains - le quart de cercle Chapotot, le cercle méridien Cauchoix et le chercheur de comètes Merz-Repsold - enrichissent actuellement l´espace d´exposition ouvert au public dans les années 1980. La grande lunette Merz-Repsold de 49 cm - instrument-phare de l´observatoire de Strasbourg depuis près de 130 ans se trouve quant à elle dans sa coupole d´origine, au sommet de l´édifice monumental de l´architecte Eggert. Le grand cercle méridien Merz-Repsold occupe lui aussi son emplacement d´origine dans le vaste bâtiment méridien d´Eggert, cependant la salle d´observation a été reconvertie en bibliothèque. Une lunette Mailhat de 21 cm et un télescope REOSC de 60 cm du 20e siècle sont installés sur les hauts piliers des coupoles du bâtiment méridien. Le télescope avait remplacé l´altazimut Merz-Repsold, récemment restauré et exposé dans l´espace d´exposition, et la lunette Mailhat avait pris la place de la lunette Reinfelder-Ertel-Repsold de 16 cm, actuellement en dépôt au musée d´optique de Biesheim (68). Dernier des grands instruments fixes de l´observatoire de Strasbourg, l´héliomètre provient de l´observatoire de Gotha et a été construit par Utzschneider et Fraunhofer en 1817. Cet instrument rare, dont l´intérêt historique est indéniable, mériterait d´être restauré.

En ce qui concerne l´instrumentation auxiliaire, elle est typique d´un observatoire de la fin du 19e siècle et du début du 20e siècle : oculaires, micromètres, niveaux et horizons artificiels y côtoient des horloges de provenance allemande ou française (pour certaines fabriquées à Strasbourg dans des périodes allemandes ou françaises). Parmi les horloges françaises il convient de signaler l´horloge double temps sidéral-temps moyen inventée à Strasbourg dans les années 1920 par Ernest Esclangon, futur inventeur de l´horloge parlante de l´observatoire de Paris. La présence de deux cadrans solaires à latitude variable soulève la question de l´interaction de l´observatoire avec la distribution civile de l´heure dans une ville dont la cathédrale est célèbre non seulement pour ses flèches mais aussi pour ses horloges astronomiques.

Le mobilier destiné aux observations (sièges, fauteuils, escaliers) a été pour l´essentiel conservé, tout comme les armoires, tables, pupitres, sièges et lustre meublants datant de la construction de l´observatoire allemand.

Un bel ensemble de sextants, de théodolites et d´instruments des passages démontre l´intérêt des astronomes allemands pour les activités géodésiques. Un ensemble de pendules courts de Sterneck fabriqués par Schneider à Vienne ont peut-être servi aux mesures de gravitation entreprises par le deuxième directeur Ernst Becker.

La présence de photomètres de Zöllner et de Toepfer témoigne des tentatives allemandes de développer l´astronomie physique. Ces efforts en direction d´une astronomie d´observation innovante furent repris par les astronomes français Rougier et Lallemand qui inventèrent à Strasbourg la première cellule photoélectrique, dont il subsiste un prototype.

Il convient enfin de noter la présence dans la collection d´un sextant de Ramsden, d´un sextant de Troughton, d´une lunette de Dollond (et sans doute d´un horizon artificiel) ayant appartenu au célèbre explorateur Alexander von Humboldt (1769-1859). Un cercle à prisme Steinheil et Ertel a quant à lui appartenu à l´astronome Friedrich Bessel (1784-1846).

L´observatoire de l´Académie avant 1870 Le plus important des instruments du premier observatoire français est le cercle méridien Cauchoix pour lequel les astronomes allemands acquerront rapidement un régulateur astronomique (de marque Höhwu). L´instrument sera par la suite installé pour la formation des étudiants dans l´une des deux salles méridiennes du nouvel observatoire avec son bain de mercure sur rail, ses échelles pour le nadir, ainsi que le fauteuil d´observation à dossier inclinable. Il est probable que le quart de cercle Chapotot, les deux astrolabes et le globe de Coronelli proviennent également de l´observatoire français de l´Académie. Le télescope Newton à monture à suspension Herschel pourrait aussi avoir équipé cet observatoire, mais à notre connaissance il n´est mentionné nulle part. La lunette de Ramsden utilisée comme chercheur de comètes provient-elle aussi de cet observatoire ?

La période allemande : 1872-1919 Les années de conception et de construction du nouvel observatoire correspondent à un fort développement instrumental de l´astronomie à Strasbourg. A leur arrivée en 1872 les astronomes allemands s´installent à l´Académie et utilisent, outre la lunette Cauchoix des Français, des instruments qu´ils font venir d´autres observatoires allemands en attendant la livraison de ceux qu´ils ont commandés pour le nouvel observatoire.

Ainsi utilisent-ils l´héliomètre d´Hansen provenant de Gotha pour mesurer le diamètre du Soleil et un chercheur Merz-Repsold dont la monture est solidaire du fauteuil d´observation pour la recherche des comètes. Cet instrument original, transféré par la suite sur la galerie extérieure du prestigieux équatorial de 49 cm du nouvel observatoire, sera utilisé par des générations d´astronomes allemands puis français avant d´être démonté et exposé dans l´espace muséal ouvert au public.

En plus de ses instruments fixes - lunettes équatoriales et cercles méridiens, altazimut, héliomètre - l´observatoire impérial inauguré en 1881 sera équipé de l´instrumentation auxiliaire classique de tout bon observatoire de cette fin du 19e siècle.

Il subsiste de cette époque une dizaine d´horloges, des chronomètres, un chronographe, un chronoscope de Hipp, des baromètres, des micromètres, des oculaires, des niveaux, des Glasdach et des horizons artificiels, trois théodolites, un cercle répétiteur, deux lunettes méridiennes coudées, des sextants, un cercle à prisme et un cercle à réflexion, ainsi que diverses petites lunettes astronomiques. Même les haut-parleurs permettant d´entendre dans la coupole de la lunette de 49 cm les horloges placées dans un local isolé situé juste en dessous ont traversé les ans !

L´instrumentation de la période allemande à l´Académie est assez bien documentée grâce aux carnets de voyage de Georges Rayet, futur directeur de l´observatoire de Bordeaux qui visite l´Allemagne et l´Autriche en 1878, et à l´ouvrage qu´Henri Perrotin, directeur du futur observatoire de Nice, publie à la suite de son voyage à différents observatoires d´Europe en 1880. La description de l´observatoire et de son équipement scientifique faite par le lieutenant Albert G. Winterhalter dans son ouvrage A visit to certain European Observatories and other institutions publié en 1889 par l´Observatoire naval de Washington est également extrêmement précieux pour l´histoire instrumental de l´Observatoire. Quant aux inventaires allemands tenus à partir de 1886, ils constituent évidemment de très précieuses sources documentaires.

L´observatoire (re) devenu français - après 1919 Après la guerre Ernest Esclangon entreprend de moderniser l´observatoire allemand, notamment en introduisant l´électricité dans les coupoles et surtout en s´intéressant à la question du temps. Son successeur, André Danjon, poursuit son entreprise tout en encourageant le développement de nouvelles techniques d´observation pour la photométrie.

De cette époque datent une douzaine d´horloges électriques, dont l´horloge double temps sidéral-temps moyen dont Esclangon est l´inventeur et une horloge à pression constante Leroy, un chronographe Secrétan et un chronographe Boulitte. Les deux maquettes d´échappement d´horlogerie peuvent sans doute être associées à la mise en place d´un système de distribution de l´heure dans la ville de Strasbourg.

En ce qui concerne les instruments d´observation et leur instrumentation auxiliaire, on trouve une lunette de 21 cm et un sidérostat Mailhat, un télescope REOSC, une table équatoriale Prin, un micromètre à étoiles doubles Müller, une cellule photoélectrique Rougier-Lallemand et des baromètres. Un ensemble d´appareils électriques (voltmètres, ampèremètres, rhéostats) a également été conservé ainsi que des sextants aériens Lepetit et un tachéomètre Huet.

Les constructeurs des instruments astronomiques et des horloges L´origine des constructeurs des instruments du patrimoine de l´observatoire de Strasbourg est révélatrice de l´histoire singulière de l´établissement français, puis allemand, puis français.

Constructeurs anglais Dollond, Ramsden, Troughton L´inventaire a permis d´identifier deux sextants anglais, l´un de Troughton, l´autre de Ramsden, ainsi qu´une lunette et une monture signées Dollond. Mise à part la monture Dollond qui n´est pas documentée, ces instruments typiques de la fin du 18e et du début 19e siècle ont appartenu à Alexander von Humboldt. S´ils sont de facture anglaise, c´est que l´instrumentation allemande n´a pris véritablement son essor qu´après 1820. Associés de par leur propriétaire au prestige de la science allemande, ils furent donnés au prestigieux observatoire impérial allemand lors de sa création. Quant au télescope Newton à monture à suspension Herschel qui à ce jour n´est pas documenté - il se pourrait qu´il soit l´un des vestiges de l´observatoire français de l´Académie. Constructeurs et inventeurs allemands Ausgeld, Bamberg, Baumann, Breithaupt, Butenschön, Fuess, Hildebrand, Hohwü, Hoppe, Junghans, Knoblich, Knoblich & Dencker, Maier-Steinheil, Merz, Nieberg, Pistor & Martins, Repsold, Reinfelder &Hertel, Riefler, Schmitt-Staub, Sickler, Steinheil, Steinheil &Ertel, Sterneck, Schneider, Schweizer, Toepfer, Utzschneider & Fraunhofer, Utzschneider & Liebherr, von Lingke, Wichmann, Wolf, Zöllner Constructeur autrichien Plössl Constructeurs et inventeurs français Bellieni, Boulitte, Brillié, Cauchoix, Chapotot, Huet, Lepetit, Leroy, Mailhat, Müller, Parcelier, Petit, Peyer & Farvager, Perreaux, Prin, Secrétan, REOSC, Richard, Schwilgué, Ungerer. Constructeur russe Guerst Constructeur suisse Pfister Le patrimoine De par son histoire, la qualité de son architecture et l´importance des instruments et accessoires conservés, le patrimoine scientifique de l´observatoire de Strasbourg est l´un des plus importants des institutions scientifiques françaises, il mériterait à ce titre de bénéficier d´un certain nombre de mesures de protection au titre des monuments historiques que cela soit au titre des immeubles pour les bâtiments et les coupoles ou au titre des meubles pour les instruments et les objets mobiliers.

Synthèse

L´évolution de la pratique astronomique : entre savoir et instrumentation

1882-1919 - À l´heure allemande

Cette période connaît un développement très important de l´astronomie dite de position. Un grand nombre d´observatoires astronomiques sont construits partout dans le monde, rivalisant pour posséder la plus grande lunette possible. August Winnecke, nommé directeur du nouvel observatoire allemand, oriente les premières observations sur l´étude des comètes, des météorites, des étoiles variables et des nébuleuses avec la grande lunette, ainsi que sur la mesure de la position des étoiles et des planètes avec la lunette méridienne.

Ernst Becker, qui lui succède en 1887, complète le programme par l´étude des variations de la latitude, et de quelques mesures de la gravitation en Alsace-Lorraine.

En 1909, Julius Bauschinger met en place un nouveau programme de travail. Il se concentre sur la photométrie des nébuleuses, l´observation des étoiles doubles, la mesure précise de position de 1480 étoiles et la mesure de la latitude de 22 points géodésiques en Alsace-Lorraine.

L´activité de l´observatoire diminue avec la Première Guerre mondiale. Le personnel est réduit aux astronomes dégagés du service à l´armée en raison de leur âge ou d´une incapacité physique. Bauschinger maintenue à son poste de directeur, continue néanmoins ses observations en présence des officiers allemands qui ont transformé l´observatoire en base militaire.

1919-1929 - Mesurer le temps

Ernest Esclangon prend la direction de l´observatoire devenu français. La nouvelle équipe le remet en état et améliore tous les instruments. Esclangon s´intéresse à la chronométrie. Il développe un système pour synchroniser toutes les horloges de l´observatoire, en particulier celles situées dans les différentes coupoles et qui servent à mesurer l´instant des phénomènes astronomiques. La synchronisation repose sur l´instant de passage de certaines étoiles au travers de la lunette méridienne. L´heure est lue grâce aux étoiles ! Esclangon étend son système à douze instituts de l´université, puis à toute l´université et bientôt à la ville entière.

Le battement de ses horloges, qui rythme ceux des autres pendules, est si précis qu´il est très sensible aux vibrations et aux variations de températures. En 1923, Esclangon aménage une nouvelle salle dans les caves de la lunette méridienne pour isoler ses horloges de l´activité humaine.

En 1929, il invente une pendule à balancier unique et à pile électrique qui donne à la fois le temps sidéral, lu sur les étoiles, et le temps moyen, qui rythme notre vie. Nommé à la direction de l´Observatoire de Paris-Meudon, Esclangon y poursuit ses travaux sur la chronométrie et pose les bases de l´horloge parlante, qui prend la parole le 14 février 1933.

1929-1939 - Nouvelles techniques, nouveaux instruments

Grâce à Esclangon, la mesure du temps, si utile aux travaux astrométriques, a fait de grands progrès. La précision des mesures astronomiques n´est plus limitée que par les précisions mécaniques et optiques des instruments d´observation. Par ailleurs, à la traditionnelle « astronomie de position » Esclangon ajouta un nouvel axe de recherche, « l´astrophysique ». André Danjon qui succède à Esclangon au poste de directeur, poursuivra le développement de ce nouvel axe de recherche. Danjon reste avant tout un grand observateur. Il étudie les méthodes photographiques, utilise les instruments de l´observatoire et en crée de nouveaux : le photomètre à oeil de chat pour la photométrie, la lunette méridienne avec prisme de Wollaston et l´astrolabe impersonnel pour l´astrométrie. Il forme Charles Fehrenbach, l´inventeur du prisme à vision directe pour la mesure des vitesses radiales, André Lallemand et Gilbert Rougier, les concepteurs du photomultiplicateur et de la caméra électronique, ainsi que Paul Muller, le concepteur du micromètre à double image. Danjon repousse les limites instrumentales comme Esclangon a repoussé les limites propres aux mesures du temps.

1939-1945 - Seconde Guerre mondiale

Lorsque la Seconde Guerre mondiale est déclarée, Strasbourg se replie à Clermont-Ferrand. En août 1941, Danjon suit le mouvement avec presque tout le personnel de l´observatoire, laissant sur place une équipe très réduite. L´observatoire dispose alors de deux directeurs : Danjon à Clermont-Ferrand et Johannes Hellerich à Strasbourg. Pendant la guerre, les possibilités de travail sont pourtant limitées.

Après la guerre, Danjon est nommé directeur de l´Observatoire de Paris et Hellerich est interné comme tous les ressortissants allemands à la libération. Il rejoint Hambourg en 1949.

depuis 1946 - Une grande base de données

Lorsque Pierre Lacroute est nommé à la tête de l´observatoire en 1946, il comprend que les observations astrophysiques de qualité ne peuvent plus se faire à Strasbourg, à cause de la proximité immédiate de la ville, du climat local défavorable et de la concurrence des nouveaux instruments de plus grand diamètre. Il oriente alors l´observatoire vers l´astrométrie. La lunette méridienne connaît un regain d´intérêt et mesure très précisément la position d´étoiles de référence.

C´est toutefois l´ordinateur qui apportera un deuxième souffle à l´observatoire strasbourgeois. Lacroute entreprend alors l´archivage informatique d´un certain nombre de mesures anciennes. Ces archives se développent rapidement et deviennent le Centre de Données Stellaires (cds) puis le Centre de Données de Strasbourg dont l´utilité est mondialement reconnue.

Aujourd´hui, le développement de la base de données constitue l´une des principales activités de l´observatoire. Le développement d´Internet permet sa consultation permanente par la communauté d´astronomes du monde entier.

depuis 1973 - Fuir l´atmosphère

Les techniques instrumentales conçues sous la direction de Danjon ont permis un tel progrès que l´astrométrie rencontre son ultime défi : la précision des mesures vient d´atteindre la limite maximale autorisée à cause des perturbations atmosphériques. Lacroute comprend en 1965 que les progrès ne sont plus possibles à partir du sol et qu´à l´avenir il faudra placer les instruments dans l´espace. Un tel projet est proposé en 1973. Il est développé au sein de l´Agence Spatiale Européenne (esa) et donne naissance au satellite Hipparcos. C´est à partir des données collectées par des instruments situés dans l´espace ou des observatoires terrestres construits dans des sites protégés des pollutions lumineuses que les astronomes poursuivent leurs recherches et continuent de développer leur connaissances des objets célestes.

Documentation

Bibliographie

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Vocabulaire de l´astronomie, Conseil international de la langue française, 1980.



Annexe

La bibliothèque de l'observatoire

« L´Observatoire possède (...) les collections des principaux périodiques astronomiques, ainsi que les Publications des Observatoires (...), les Catalogues, les Cartes, les Atlas, etc., qui font partie de l´outillage indispensable au travail astronomique...» E. Esclangon, directeur de l´Observatoire, 1926. La bibliothèque occupe une place de choix dans un observatoire, celle d´un instrument scientifique presque au même titre que les autres, un point de départ indispensable pour la recherche tant l´astronomie, science d´observation, a besoin de consigner et de diffuser soigneusement ses résultats. Cartes, tables, catalogues, sont autant de supports pour qui veut s´y consacrer sans refaire des observations longues et minutieuses déjà réalisées par d´autres. Les collections de la bibliothèque se constituent essentiellement à la fin du XIXe siècle, au sein de l´observatoire allemand, vitrine du savoir de l´époque, doté d´ouvrages scientifiques de référence mais aussi héritier des écrits des grands noms du passé : Tycho Brahé, Kepler, Galilée. La bibliothèque conserve ainsi une édition gréco-latine du premier livre des Éléments d´Euclide [Euclidus quindecim elementorum geometriae primum...Argentorati], 1564. Son auteur, Dasypodius, fut professeur de mathématiques à Strasbourg et concepteur de la deuxième horloge astronomique de la cathédrale de Strasbourg en 1574.

Cartes

Les cartes du ciel sont sans doute la manière la plus simple et la plus esthétique de présenter le travail méticuleux de localisation des astres par l´astronome. Fruits de siècles d´observations mais aussi reflet des croyances et des philosophies, elles font l´objet de toutes les attentions. Moins faciles à réaliser qu´il n´y paraît, les belles cartes du ciel (comme celles de Johann Gabriel Doppelmayer au XVIIIe siècle) font place au cours de la deuxième moitié du XIXe siècle, aux cartes photographiques du ciel, profitant des progrès réalisés par la photographie. Véritables instruments de référence, chaque observatoire était tenu d´en posséder plusieurs exemplaires.

Tables et catalogues

Les tables et catalogues sont les outils de base des astronomes. À partir des tables d´observations, l´astronome peut calculer les éphémérides, prévoir les éclipses, découvrir, comme Kepler, des lois de la mécanique céleste. Un catalogue rassemble des noms, des positions, des magnitudes, les types spectraux et beaucoup d´autres données encore, de plus en plus nombreuses avec les progrès de l´astrophysique. Le catalogue de Messier, astronome français du XVIIIe siècle, contient 110 nébuleuses ; le catalogue HD, datant du début du XXe siècle, recense 225.300 étoiles ; le catalogue SDSS, le Sloan Digital Sky Survey, établi entre 2000 et 2008, compte 287 millions d´objets ! On trouve à la bibliothèque de l´Observatoire les catalogues de Messier et HD ; ce sont en général, pour les plus gros,

des ouvrages de quelques centaines de pages qui trouvent aisément leur place dans des rayonnages. Pour les gros catalogues actuels, l´informatique et les bases de données ont pris le relais.

Publications

Le premier volume de la revue allemande Astronomische Nachrichten date de 1823, celui des Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, revue britannique, de 1849 tout comme l´Astronomical Journal, revue américaine. Ces trois revues sont encore publiées de nos jours, parmi beaucoup d´autres, telles The Astrophysical Journal, autre revue américaine et Astronomy and Astrophysics, la revue européenne. Et toutes ont leur place à la bibliothèque de l´Observatoire depuis leur naissance. Ces collections complètes sont une mine de renseignements pour les historiens des sciences mais aussi l´instrument de travail des chercheurs d´aujourd´hui ainsi que le matériau de base pour les documentalistes du Centre de Données de Strasbourg (CDS) qui alimentent les grandes bases de données informatiques de référence.

Illustrations

Vue de détail du limbe du sextant de Ramsden.

Vue de détail du limbe du sextant de Ramsden.

Auteur : Phot. Inv. C. Menninger

André DANJON (1890-1967), directeur de l Observatoire de Strasbourg de 1930 à 1945.

André DANJON (1890-1967), directeur de l'Observatoire de Strasbourg de 1930 à 1945.

Auteur : Phot. Inv. C. Menninger

Photographie d après l original d une peinture de Gabriel Guérin représentant Jean-Baptiste Schwilgué, auteur de la troisième horloge astronomique de la cathèdrale de Strasbourg.

Photographie d'après l'original d'une peinture de Gabriel Guérin représentant Jean-Baptiste Schwilgué, auteur de la troisième horloge astronomique de la cathèdrale de Strasbourg.

Auteur : Repro. Inv. C. Menninger

Vue d un instrument inconnu (photomètre?) de l observatoire.

Vue d'un instrument inconnu (photomètre?) de l'observatoire.

Auteur : Repro. Inv. J. Davoigneau

Vue d un photomètre (observation du rayon vert depuis la plateforme de la cathédrale de Strasbourg?).

Vue d'un photomètre (observation du rayon vert depuis la plateforme de la cathédrale de Strasbourg?).

Auteur : Repro. Inv. J. Davoigneau

Observation au photomètre du rayon vert depuis la cathédrale de Strasbourg.

Observation au photomètre du rayon vert depuis la cathédrale de Strasbourg.

Auteur : Repro. Inv. J. Davoigneau

 

Liens vers les dossiers

Région Alsace, Service de l'Inventaire et du Patrimoine - Université de Strasbourg, Jardin des Sciences. Enquêteur(s) : Issenmann Delphine ; Le Guet Tully Françoise ; Davoigneau Jean ; Turner Anthony.

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